回火温度对低合金高强度无缝钢管组织和性能的影响
2021-01-22程晔锋程巨强
程晔锋 程巨强 齐 超
(西安工业大学 材料与化工学院,陕西 西安 710021)
高强度无缝钢管因具有较高的强度、耐磨性和一定的韧性,被广泛应用于地质勘查行业的钻管[1]、工程机械旋挖机的钻管[2]、起重机的臂架管[3- 5]、建筑和矿山行业的混凝土、砂浆输送用的耐磨无缝钢管[6]等。实际生产证明:通过适当的热处理可以提高无缝钢管的力学性能,延长钢管的使用寿命[7- 8]。因此,本文以一种新研制的抗拉强度为1 200 MPa级低合金无缝钢管为研究对象,分析了回火温度对其组织和力学性能的影响,从而确定合适的回火工艺,以期为制定高强度无缝钢管的回火工艺提供参考。
1 试验材料及方法
试验材料为一种新研制的高强度低碳低合金无缝钢管,其化学成分(质量分数,%)为:0.09~0.15 C,0.8~1.2 Si,Mn+Cr+Mo+V≤3.0。生产工艺流程为:电炉炼钢→钢包精炼→真空处理→连铸→钢锭加热→热穿孔→管坯连轧→定径→冷床冷却→成品钢管。热轧无缝钢管直径420 mm,壁厚16 mm。无缝钢管试样的淬火工艺为930 ℃×30 min水冷。回火温度分别为0、100、200、250、300、350、400、450、500、550、600、700、750 ℃,保温时间为90 min,空冷。
热处理后无缝钢管试样的横截面经切割、打磨、抛光后,用体积分数为4%的硝酸酒精溶液侵蚀,使用NIKON EPIHOT- 300型金相显微镜观察显微组织。从钢管上线切割加工尺寸为10 mm×10 mm×55 mm的V形缺口冲击试样和φ8 mm的标准短拉伸试样,分别在JB- 300型摆锤式冲击试验机和DDL- 300型拉伸试验机上进行室温冲击和拉伸试验。采用Quanta 400型扫描电镜观察冲击试样断口形貌。采用XRD- 6000型X射线衍射仪分析物相。
2 试验结果与分析
2.1 回火温度对力学性能的影响
图1(a)是930 ℃淬火试样的抗拉强度随回火温度的变化。……
